[发明专利]基于多智能体博弈的电池均衡管理方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于多智能体博弈的电池均衡管理方法及系统，包括：根据电池组中每个单体电池的衰减数据和当前电量数据，确定每个单体电池的荷电状态数据；根据每个单体电池的荷电状态数据与电池组中其余单体电池的荷电状态数据的差值，通过纳什均衡方法得到电池组中每个单体电池的充放电策略；根据充放电策略进行电池均衡管理。与现有技术相比，本发明通过每个单体电池与其余单体电池的荷电状态数据的差值，通过纳什均衡方法得到电池组中每个单体电池的充放电策略，减小单体电池的不一致性对整个电池组可用容量的影响，延长了电池的寿命，提高了电池的能量利用率。

技术领域

本发明涉及优化算法技术领域，具体地，涉及一种基于多智能体博弈的电池均衡管理方法及系统。

背景技术

储能电池和电动汽车动力电池是能源结构转型和推动绿色交通发展的关键设备。储能电池和电动汽车动力电池均通过大规模单体电池的串并联成组来满足较大的容量需求和较高的电压需求。由于“木桶原理”的限制，整个电池组的性能受制于每个单体电池。而单体电池在制造工艺、工作温度、放电深度等方面不可避免的存在一定程度的差异，在充放电过程中产生电压和荷电状态的不一致性问题可能导致电池失火、老化加速等后果，严重影响电池性能。因此单体电池或电池组的状态需要电池管理系统(Battery ManagementSystem，BMS)中的电池均衡管理器(Battery Balancing System，BBS)进行均衡控制，使电池端压或荷电状态趋于一致，进而提升电池工作性能，延长电池的使用寿命。

从能量的耗散和转移角度来看，各种均衡方法可分为两大类：主动均衡和被动均衡。被动均衡是在电池充电过程中，通过单体电池并联电阻或开关器件分流来抑制单体电池电压的上升。它是一种被动的耗能均衡方案，均衡电流小，均衡时间长，均衡过程中由于能量的消耗而产生热量。但由于均衡电路简单易实现，在单体电池不一致程度比较轻的场合选用此均衡方案可以起到一定的均衡效果。主动均衡主要是利用电容、电感或者变压器作为储能或能量传输元件，通过开关器件使能量在单体电池与单体电池之间或单体电池与电池组之间进行能量转移。理想情况下它是一种非能耗的均衡方案，但在实际应用中由于开关器件的开关损耗，因此均衡过程中也有少量的能量损耗在均衡电路中。

专利文献CN113394840A公开了一种储能电池电量智能均衡控制方法及系统，包括：计算各储能电池的剩余电量，获得所有储能电池的平均预期剩余电量；将每一个储能电池的剩余电量与平均预期剩余电量相比较，通过纳什均衡方法求得每一个储能电池所采取的最优充放电策略；基于所述最优充放电策略进行电池能量均衡。但该方法将每一个储能电池的剩余电量与平均预期剩余电量相比较，并未能解决单体电池的不一致性对于对整个电池组可用容量的影响的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于多智能体博弈的电池均衡管理方法及系统。

根据本发明提供的一种基于多智能体博弈的电池均衡管理方法，包括：

步骤1：根据电池组中每个单体电池的衰减数据和当前电量数据，确定每个单体电池的荷电状态数据；

步骤2：根据每个单体电池的荷电状态数据与电池组中其余单体电池的荷电状态数据的差值，通过纳什均衡方法得到电池组中每个单体电池的充放电策略；

步骤3：根据充放电策略进行电池均衡管理。

优选地，步骤1，包括：

步骤101：通过每个单体电池的当前状态数据和历史状态数据，得到衰减数据和当前电量数据；

步骤102：根据衰减数据和当前电量数据，确定每个单体电池的荷电状态数据。

优选地，步骤101，还包括：

步骤1011：将当前状态数据和历史状态数据，输入人工神经网络，以得到人工神经网络输出的衰减数据和当前电量数据。